Protaminer

Protaminer  är lågmolekylära basiska proteiner i kärnorna hos spermier hos de flesta grupper av djur. De utgör andelen av huvudproteinet i mogna fiskspermier .

Funktion

Protaminer tjänar till att organisera kromatin i kärnorna hos spermatozoer och ersätter histoner i den .

I kärnorna i somatiska celler och ägg är DNA associerat med histoner . Kromatinet från spermatozoprekursorerna, spermatogonia , innehåller basiska histoner associerade med surt DNA, men under spermatogenesen i spermatidstadiet avlägsnas histonerna från kärnan och DNA:t binds av protaminer för att bilda nukleoprotaminer .

Detta gör att kromatinet kan kondensera mycket tätare och minska storleken på spermiekärnan. Till skillnad från kromatin med deltagande av histoner, är kromatin med deltagande av protaminer inaktivt - transkriptionsprocesser är omöjliga i kärnan av spermier .

Sammansättning och artmångfald av protaminer

Molekylvikten för protaminer är 4-12 kDa , fiskprotaminer innehåller upp till 35 aminosyrarester, protaminer från fåglar och däggdjur - oftast 50-60 aminosyrarester. Protaminer från ryggradslösa djur är fortfarande dåligt förstådda, men det är känt att blötdjursprotaminer, till skillnad från ryggradsdjursprotaminer, som innehåller en stor mängd (upp till 90 % i vissa fiskar) av arginin, också innehåller en betydande mängd lysin . Ett kännetecken för sammansättningen av däggdjursprotaminer är ett ganska högt innehåll av cystein (med en argininhalt på 47-61%), vilket leder till bildandet av disulfidbroar med tvärbindning av monomera protaminer.

Hos benfiskar representeras protaminer av ett stort antal former - till exempel har sex olika protaminer med en nära aminosyrasekvens hittats i öring .

Spermieprotaminer från de flesta däggdjursarter representeras av en enda form P1, i längd från 35 (apa Semnopithecus priam ) till 69 ( possum Pseudochirops cupreus ) aminosyrarester [1] , det enda undantaget för närvarande är människor och möss, som syntetiserar protaminformer - kort P1 (51 aminosyrarester i båda arterna) och långa P2 (102 respektive 107 rester). Både humant och musprotamin P2 genomgår posttranslationell modifiering , delas upp i fragment [2] , [3] , följt av deras tvärbindning med disulfidbryggor vid cysteinrester.

Samtidigt har nästan alla däggdjur båda generna som kodar för protaminerna P1 och P2, men P2-genen är svagt uttryckt [4]

Aminosyrasekvens av humant protamin P1 [5]

10 20 30 40 50 MARYRCCRSQ SRSRYYRQRQ RSRRRRRRSC QTRRRAMRCC RPRYRPRCRR H

disulfidbroar:

• Intramolekylär: 40 - 48
• Intermolekylär: 6, 39

Aminosyrasekvens av humant protamin P2 [6]

10 20 30 40 50 MVRYRVRSLS ERSHEVYRQQ LHGQEQGHHG QEEQGLSPEH VEVYERTHGQ 60 70 80 90 100 SHYRRRHCSR RRLHRIHRRQ HRSCRRRKRR SCRHRRRHRR GCRTRKRTCR RH

Egenskaper

• De löser sig bra i vatten, sura och neutrala miljöer.
• Utfälld av alkalier .
• Ingen denaturering vid uppvärmning.
• De bildar salter med syror och komplex med sura proteiner.

Användning inom farmakologi

• För att bromsa absorptionen av insulin blandas det med ett svårlösligt protaminkomplex (uppkallat efter författarens neutrala protamin Hagedorn , betecknat med förkortningen "NPH" eller "NPH" i titeln).
• Protaminsulfat fungerar som ett motgift mot användningen av heparin som ett antikoagulerande ( antikoagulerande ) läkemedel. 1 mg protaminsulfat neutraliserar 100 IE heparin. I genomsnitt sker neutralisering inom 5 minuter efter en intravenös injektion av protaminsulfat.

Litteratur

• Balhorn R. Protaminfamiljen av spermier nukleära proteiner // Genome Biol. 2007; V.8. N.9. P.227. - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2375014/

Se även

• Histoner
• Andeksa

Anteckningar

1. ↑ protamin P1-sökning // Uniprot . Hämtad 27 april 2017. Arkiverad från originalet 28 april 2017. (obestämd)
2. ↑ Yoshii, T. Fin upplösning av nukleoproteiner från mänskliga spermier genom tvådimensionell elektrofores  //  Molecular Human Reproduction : journal. - 2005. - 11 oktober ( vol. 11 , nr 9 ). - s. 677-681 . - ISSN 1460-2407 1360-9947, 1460-2407 . - doi : 10.1093/molehr/gah217 .
3. ↑ Carre-Eusebe, D.; Lederer, F.; Le, KHD; Elsevier, SM Bearbetning av prekursorn för protamin P2 i mus. Peptidkartläggning och N-terminal sekvensanalys av intermediärer  //  Biokemisk tidskrift : journal. - 1991. - Vol. 277 , nr. 1 . - S. 39-45 .
4. ↑ Urich, Klaus. Jämförande  djurbiokemi (neopr.) . - Springer Science & Business Media , 2013. - S. 33-34. - ISBN 978-3-662-06303-3 .
5. ↑ HSP1_HUMAN Spermaprotamin P1 // Uniprot . Hämtad 27 april 2017. Arkiverad från originalet 28 april 2017. (obestämd)
6. ↑ PRM2_HUMAN // Uniprot . Hämtad 27 april 2017. Arkiverad från originalet 28 april 2017. (obestämd)

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Stor norsk Britannica (online)